DE2539054C2

DE2539054C2 -

Info

Publication number: DE2539054C2
Application number: DE2539054A
Authority: DE
Inventors: Morgan C. Upper Montclair N.J. Us Sze; George J. Fords N.J. Us Snell
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: Lummus Technology LLC
Priority date: 1972-11-07
Filing date: 1975-09-03
Publication date: 1988-01-14
Also published as: FR2283944B2; DE2539054A1; GB1516145A; NL7510521A; NL176791C; FR2283944A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von unlöslichem Material aus einem aus unlöslichem Material und in einem Kohleverflüssigungs-Lösungsmittel gelösten kohlestoffhaltigen Material bestehenden Kohleverflüssigungsprodukt in einer Schwerkraftabsetzzone, bei dem man das Kohleverflüssigungsprodukt und einen flüssigen Promotor in die Schwerkraftabsetzzone einleitet, der flüssige Promotor eine 5 Vol.-% Destillationstemperatur von mindestens 121°C und eine 95 Vol.-% Destillationstemperatur von mindestens 177°C und nicht mehr als 400°C ferner einen Charakterisierungsfaktor K von mindestens 9,75 hat, wobeiThe invention relates to a method for separating insoluble material from a carbon-containing material consisting of an insoluble material and a carbon-liquefying material dissolved in a coal-liquefaction solvent in a gravity settling zone, in which the coal-liquefaction product and a liquid promoter are introduced into the gravitational settling zone, the liquid promoter is a 5 vol .-% distillation temperature of at least 121 ° C and a 95 vol .-% distillation temperature of at least 177 ° C and not more than 400 ° C also has a characterization factor K of at least 9.75, wherein

T _B = der durchschnittliche molare Siedepunkt (°Rankine) G = das spezifische Gewicht (15,6°C/15,6°C) ist, T _B = the average molar boiling point (° Rankine) G = the specific weight (15.6 ° C / 15.6 ° C),

und dieser Charakterisierungsfaktor größer als derjenige des Kohleverflüssigungs- Lösungsmitels ist und das Gewichtsverhältnis von flüssigem Promotor zu Kohleverflüssigungsprodukt 0,3 : 1 bis 2,0 : 1 beträgt, und die Schwerkraftabsetzung bei einer Temperatur von 149 bis 315°C und einem Überdruck von 0-35 bar durchgeführt wird, nach Patent 23 55 606.and this characterization factor is greater than that of coal liquefaction Solvent is and the weight ratio of liquid promoter to coal liquefaction product 0.3: 1 to Is 2.0: 1, and gravity settling at a temperature of 149 to 315 ° C and an overpressure of 0-35 bar is carried out according to patent 23 55 606.

Man kann Kohle in wertvolle Produkte umwandeln, indem man sie mit oder ohne Wasserstoff der Lösungsmittel-Extraktion unterwirft, wobei man eine Mischung aus Kohleextrakt und ungelöstem Kohlerückstand erhält, einschließlich ungelöster extrahierbarer kohlenstoffhaltiger Materie, Fusain und mineralischen Produkten oder Asche.You can convert coal into valuable products by using them or subjecting the solvent extraction to hydrogen, taking a mixture of coal extract and undissolved coal residue receives, including undissolved extractable carbonaceous Matter, fusain and mineral products or ashes.

Das feinverteilte mineralische Material oder die Asche und nichtumgesetzte Kohle müssen von dem Kohleextrakt abgetrennt werden; im allgemeinen stellt diese Abtrennungsstufe den wesentlichen Nachteil für die erfolgreiche Durchführung des Kohleextrahierungsprozesses dar. Die feinen Teilchen, die bei Kohlesolvatisierungsprozessen auftreten, bewirken zahlreiche Schwierigkeiten, wenn man die üblichen Abtrennungsmethoden anzuwenden versucht, wie Filtration, Zentrifugieren oder Absetzen. Versuche mit der Filtrationstechnik waren nicht besonders erfolgreich, da die Filterporen mit oder ohne Anwendung eines Überzugsmittels verstopfen; hinzu kommt der mit der erforderlichen Filtrierfläche zusammenhängende Aufwand.The finely divided mineral material or the ashes and unreacted Coal must be separated from the coal extract; in general, this separation stage is the major disadvantage for the successful implementation of the coal extraction process The fine particles involved in coal solvation processes occur, cause numerous difficulties if you take the usual Attempts to use separation methods such as filtration, centrifugation or weaning. Trials with filtration technology were not particularly successful because the filter pores with or without Block application of a coating agent; in addition there is the one with the required filtration area related effort.

Die Methode des Absetzens durch Schwerkraft hat auch nur beschränkten Erfolg wegen der niedrigen Absetzgeschwindigkeiten und der unzureichenden Ascheentfernung. Zentrifugiermethoden sind im allgemeinen nicht erfolgreich wegen der hohen Kosten und wegen der schwierigen Abtrennung der leichteren, feinverteilten Materialien.The method of gravity settling has also been limited Success because of the low sedimentation speeds and insufficient ash removal. Centrifugation methods are in the generally unsuccessful because of the high cost and because of the difficult separation of the lighter, finely divided materials.

Die FR-PS 22 05 564, entsprechend der Stammanmeldung derselben Anmelderin, bietet bereits Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Es gibt jedoch spezielle Verhältnisse, bei denen Probleme auftauchen, deren Überwindung gemäß dem Verfahren der FR-PS 22 05 564 bzw. der DE-OS 23 55 606 nicht möglich ist.FR-PS 22 05 564, corresponding to their parent registration Applicant already offers advantages over the prior art. However, there are special circumstances where problems arise overcoming them according to the procedure of FR-PS 22 05 564 or DE-OS 23 55 606 is not possible.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem wirksamen Verfahren zur Abtrennung der feinverteilten unlöslichen Materialien aus einem Kohleverflüssigungsprodukt.There is therefore a need for an effective method to separate the finely divided insoluble materials a coal liquefaction product.

Die Verfahren gemäß dem Stand der Technik bieten eine unzureichende Abtrennung von feinverteilten unlöslichen Materialien aus einem Kohleverflüssigungsprodukt und erfordern einen hohen apparativen und Regulations-Aufwand.The methods according to the prior art offer an inadequate one Separation of finely divided insoluble materials from one Coal liquefaction product and require a high level of equipment and regulatory effort.

Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Abtrennung von unlöslichem Material aus einem aus unlöslichem Material und in einem Kohleverflüssigungs-Lösungsmittel gelösten kohlestoffhaltigen Materialien bestehenden Kohleverflüssigungsprodukt in einer Schwerkraftabsetzzone, bei dem man das Kohleverflüssigungsprodukt und einen flüssigen Promotor in die Schwerkraftabsetzzone einleitet, der flüssige Promotor eine 5 Vol.-% Destillationstemperatur von mindestens 121°C und eine 95 Vol.-% Destillationstemperatur von mindestens 177°C und nicht mehr als 400°C ferner einen Charakterisierungsfaktor K von mindestens 9,75 hat, wobeiIn contrast, the present invention is based on the object of the method for separating insoluble material from a coal-containing material consisting of insoluble material and carbon-containing materials dissolved in a coal liquefaction solvent in a gravity settling zone, in which the coal liquefaction product and a liquid promoter are introduced into the gravitational settling zone liquid promoter has a 5% by volume distillation temperature of at least 121 ° C and a 95% by volume distillation temperature of at least 177 ° C and not more than 400 ° C furthermore has a characterization factor K of at least 9.75, where

und dieser Charakterisierungsfaktor größer als derjenige des Kohleverflüssigungs- Lösungsmittels ist und das Gewichtsverhältnis von flüssigem Promotor zu Kohleverflüssigungsprodukt 0,3 : 1 bis 2,0 : 1 beträgt, und die Schwerkraftabsetzung bei einer Temperatur von 149 bis 315°C und einem Überdruck von 0-35 bar durchgeführt wird, nach Patent 23 55 606, bereitzustellen, unter Verbesserung der Abtrennung und Reduzierung des apparativen und Regulationsgrades.and this characterization factor is greater than that of coal liquefaction Is solvent and the weight ratio of liquid promoter to coal liquefaction product 0.3: 1 to Is 2.0: 1, and gravity settling at one temperature from 149 to 315 ° C and an overpressure of 0-35 bar is carried out according to patent 23 55 606, while improving the separation and reducing the equipment and levels of regulation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst,
daß das Kohleverflüssigungsprodukt in eine Abtrennzone eingeleitet wird, die mindestens zwei Schwerkraftabsetzvorrichtungen enthält,
daß das Kohleverflüssigungsprodukt in die erste Schwerkraftabsetzvorrichtung eingeleitet wird und der Überlauf aus dieser Schwerkraftabsetzvorrichtung in die nächste Schwerkraftabsetzvorrichtung geleitet wird und
daß in einer ausreichenden Menge frische Promotorflüssigkeit in jede Schwerkraftabsetzvorrichtung eingeleitet wird, um aus der letzten Schwerkraftabsetzvorrichtung einen reinen Überlauf zu gewinnen, der frei von unlöslichem Material ist. According to the invention, this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset by
that the coal liquefaction product is introduced into a separation zone which contains at least two gravity settling devices,
that the coal liquefaction product is introduced into the first gravity settling device and the overflow from this gravity settling device is directed into the next gravity settling device and
that a sufficient amount of fresh promoter liquid is introduced into each gravity settler to obtain a clean overflow from the last gravity settler that is free of insoluble material.

Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, daß in die Schwerkraftabsetzvorrichtung eine solche Menge einer Promotorflüssigkeit eingeleitet wird, daß das Gewichtsverhältnis von Gesamtpromotorflüssigkeit zu Kohlelösung zwischen 0,1 : 1 und 1,5 : 1 liegt, daß in die Schwerkraftabsetzvorrichtung ein Promotor eingeleitet wird, dessen 5 Vol.-%-Destillationstemperatur mindestens 154°C beträgt und daß in die Schwerkraftabsetzvorrichtung eine Promotorflüssigkeit eingeleitet wird, die eine 5 Vol.-%-Destillationstemperatur von 210°C und eine 95 Vol.-%-Destillationstemperatur von nicht mehr als 260°C aufweist.Special embodiments of the method according to the invention are characterized in that in the gravity deposit device such an amount of a promoter liquid is introduced is that the weight ratio of total promoter fluid for coal solution is between 0.1: 1 and 1.5: 1, that a promoter is introduced into the gravity settling device whose 5 vol.% distillation temperature is at least Is 154 ° C and that in the gravity deposit device Promoter liquid is introduced, which has a 5 vol .-% distillation temperature of 210 ° C and a 95 vol .-% distillation temperature of not more than 260 ° C.

Ein Vorteil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß es die Abtrennung von feinverteilten unlöslichen Materialien aus einem Kohleverflüssigungsprodukt sehr erleichtert, und zwar ohne Verwendung einer Filtrierstufe.An advantage of the method of the present invention is in that it is the separation of finely divided insoluble Materials from a coal liquefaction product very much facilitated without using a filter stage.

So liegt ein weiterer Vorteil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung in der Reduzierung der Zahl der erforderlichen Überläufe. Gemäß vorliegender Erfindung wird der Überlauf von einem Absetzer zum zweiten Absetzer geleitet. Die beiden Absetzer sind in Serie angeordnet. Die parallel anfallenden Überläufe werden einzeln entnommen und dann vermischt. Auf diese Weise werden anstelle von z. B. 26 Überläufer, die ansonsten überwacht werden müßten, nur die Hälfte dieser Zahl anfallen. Dies erfordert weniger Überwachung und ermöglicht einen einfacheren Aufbau der Anlage.This is another advantage of the method of the present Invention in reducing the number of overflows required. According to the present invention, the overflow from a The spreader is routed to the second spreader. The two weaners are arranged in series. The parallel overflows are taken individually and then mixed. That way, instead from Z. B. 26 defectors that are otherwise monitored would have to be half of that number. This requires less surveillance and allows for easier setup of the Investment.

Der Vorteil im Vergleich zur DE-OS 23 55 606 liegt im Prozentsatz Asche im Überlauf aus der zweiten Stufe heraus. The advantage compared to DE-OS 23 55 606 lies in the percentage Ashes overflow from the second stage.

Daher ist eine Anlage mit multiplen Absetzern von Vorteil, wenn gewünscht wird, einen Überlauf mit einem Aschegehalt in der Größenordnung von 0,01 bis 0,04% zu produzieren.A system with multiple settlers is therefore an advantage if desired, an overflow with an ash content to produce in the order of 0.01 to 0.04%.

Die vorliegende Erfindung liefert ein überraschendes Ergebnis, da bei der angewandten Abtrennmethode unter Verwendung von Promotorflüssigkeit bei gesteigerter Abtrennung durch Zugabe von mehr Promotorflüssigkeit auch die gesteigerte Abtrennung gewünschter Produkte erfolgt.The present invention provides a surprising result since the separation method used using Promoter liquid with increased separation by adding of more promoter fluid also the increased separation desired products.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Kohleverflüssigungsprodukt, das aus einem flüssigen Kohleextrakt von gelösten kohlenstoffhaltigen Materialien in einem Kohleverflüssigungslösungsmittel und unlöslichen Materialien (Asche und nicht umgesetzte Kohle) besteht, in eine Abtrennzone geleitet, die mindestens 2 Vorrichtungen zum Absetzen von Schwerkraft enthält, wobei das Kohleverflüssigungsprodukt in die erste dieser Vorrichtungen geleitet wird. Der Überlauf aus der ersten Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft und aus jeder folgenden dieser Vorrichtungen wird in die nachfolgende Vorrichtung geleitet, und man gewinnt einen reinen Überlauf eines flüssigen Kohleextraktes, der frei von unlöslichen Materialien ist, aus der letzten Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft. In jede Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft wird ein frischer flüssiger Promotor, der die Abtrennung des unlöslichen Materials aus dem Kohleverflüssigungsprodukt beschleunigt und verstärkt, eingeleitet, wobei man für eine ausreichende Gesamtmenge des flüssigen Promotors sorgt, um einen reinen Überlauf zu sichern, der frei von unlöslichen Materialien ist. Manchmal gewinnt man einen kleineren Teil des Überlaufes aus einer Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft getrennt als ein Produkt, das nicht in die folgende Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft geleitet wird. Selbstverständlich wird der Begriff "frischer, flüssiger Promotor" deshalb verwendet, um die Promotorflüssigkeit auszuschließen, die in dem Überlauf aus einer solchen Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft vorhanden ist und mit der Zufuhr in die folgende Vorrichtung eingeleitet wird. According to the present invention, a coal liquefaction product, that from a liquid coal extract of dissolved carbonaceous materials in a coal liquefaction solvent and insoluble materials (ashes and unreacted coal) is passed into a separation zone, the at least 2 devices for depositing gravity contains, the coal liquefaction product in the first of these devices is directed. The overflow from the first Device for settling by gravity and from everyone following of these devices will be in the subsequent device and you get a pure overflow of a liquid Charcoal extract that is free of insoluble materials from which last device for settling by gravity. In every device For sedimentation by gravity, a fresh liquid promoter that separates of the insoluble material from the coal liquefaction product accelerated and intensified, initiated, taking one for a sufficient Total amount of the liquid promoter ensures a clean one Secure overflow that is free of insoluble Materials is. Sometimes you win a smaller part of the Overflow separated from a device for settling by gravity as a product that is not included in the following device for Settling is conducted by gravity. It goes without saying the term "fresh, liquid promoter" is therefore used to to exclude the promoter fluid that is in the overflow such a device for settling by gravity and is fed into the following device.

Die zur Verstärkung und Beschleunigung der Abtrennung des unlöslichen Materials aus dem Kohleverflüssigungsprodukt verwendete Flüssigkeit ist im allgemeinen ein Kohlenwasserstoff mit einem Charakterisierungsfaktor (K) von mindestens etwa 9,75, vorzugsweise mindestens etwa 11,0; hierbei bedeutet:The liquid used to enhance and accelerate the separation of the insoluble material from the coal liquefaction product is generally a hydrocarbon with a characterization factor (K) of at least about 9.75, preferably at least about 11.0; here means:

wobei T _B der durchschnittliche molare Siedepunkt der Flüssigkeit ist (°R) und G das spezifische Gewicht der Flüssigkeit bedeutet (15,6°C/15,6°C).where T _{B is} the average molar boiling point of the liquid (° R) and G is the specific weight of the liquid (15.6 ° C / 15.6 ° C).

Der Charakterisierungsfaktor ist ein Index der aromatischen und paraffinischen Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen und Petroleumfraktionen (vergleiche Watson & Nelson, Ind. Eng. Chem. 25,800 (1933)); je paraffinischer das Material ist, um so höher sind die Werte des Charakterisierungsfaktors (K). Die erfindungsgemäß verwendete Promotorflüssigkeit hat einen Charakterisierungsfaktor (K) von mehr als 9,75 und ist demnach weniger aromatisch als das Verflüssigungslösungsmittel, der Charakterisierungsfaktor (K) der Promotorflüssigkeit hat einen Wert, der im allgemeinen mindestens um 0,25 über dem Charakterisierungsfaktor des Verflüssigungslösungsmittels liegt.The characterization factor is an index of the aromatic and paraffinic properties of hydrocarbons and petroleum fractions (cf. Watson & Nelson, Ind. Eng. Chem. 25,800 (1933)); the more paraffinic the material, the higher the values of the characterization factor (K) . The promoter liquid used according to the invention has a characterization factor (K) of more than 9.75 and is therefore less aromatic than the liquefaction solvent, the characterization factor (K) of the promoter liquid has a value which is generally at least 0.25 above the characterization factor of the liquefaction solvent .

Die folgende Tabelle zeigt einige Beispiele für die Charakterisierungsfaktoren (K) von verschiedenen Materialien:
Anthracen 8,3 Naphthalin 8,4 210-260°C Kohleteer-Destillat 8,8 288-482°C Kohleteer-Destillat 9,1 315-482°C Kohleteer-Destillat 9,0 204-232°C Kohleteer-Destillat 9,4 Benzol 9,8 Tetrahydronaphthalin 9,8 o-Xylol10,3 Decahydronaphthalin10,6 Cyclohexan11,0 Kerosin vom Kp. 210-260°C11,9 n-Dodecylbenzol12,0 Propylen-Oligomere (pentamer)12,2 Ceten12,8 Tridecan12,8 n-Hexan12,9 Hexadecan oder Cetan13,0The following table shows some examples of the characterization factors (K) of different materials:
Anthracene 8.3 naphthalene 8.4 210-260 ° C coal tar distillate 8.8 288-482 ° C coal tar distillate 9.1 315-482 ° C coal tar distillate 9.0 204-232 ° C coal tar distillate 9 , 4 benzene 9.8 tetrahydronaphthalene 9.8 o-xylene10.3 decahydronaphthalene10.6 cyclohexane11.0 kerosene with bp. 210-260 ° C11.9 n-dodecylbenzene12.0 propylene oligomers (pentamer) 12.2 cetene12.8 tridecane12 , 8 n-hexane 12.9 hexadecane or cetane 13.0

Die zur Verstärkung und Beschleunigung der Abtrennung der unlöslichen Materialien verwendete Flüssigkeit weist eine 5-Vol.-%-Destillationstemperatur von mindestens 121°C und 95-Vol.-%-Destillationstemperatur von mindestens 177°C und nicht mehr als etwa 400°C auf. Die Promotorflüssigkeit hat vorzugsweise eine 5-Vol.-%-Destillationstemperatur von mindestens 150°C, besonders bevorzugt ist eine Temperatur von 204°C. Die Destillationstemperatur der 95 Vol.-% ist bevorzugt nicht höher als etwa 315°C. Vorzugsweise verwendet man eine Promotorflüssigkeit mit 5-Vol.-%-Destillationstemperatur von mindestens etwa 210°C und 95-Vol.-%-Destillationstemperatur nicht über etwa 260°C.The one to reinforce and accelerate the separation of the insoluble Materials used liquid has a 5 vol% distillation temperature of at least 121 ° C and 95 vol% distillation temperature of at least 177 ° C and not more than about 400 ° C. The promoter liquid preferably has a 5 vol% distillation temperature of at least 150 ° C, one is particularly preferred Temperature of 204 ° C. The distillation temperature of 95 vol .-% is preferably no higher than about 315 ° C. Preferably used a promoter liquid with a 5 vol.% distillation temperature at least about 210 ° C and 95 vol% distillation temperature not above about 260 ° C.

Die Promotorflüssigkeit kann ein Kohlenwasserstoff sein, z. B. Tetrahydronaphthalin, wobei die Destillationstemperaturen der 5 Vol.-% und der 95 Vol.-% die gleichen sind; d. h. der Kohlenwasserstoff hat einen einzigen Siedepunkt. In einem derartigen Fall muß der Siedepunkt des Kohlenwasserstoffs mindestens etwa 177°C betragen, damit der Forderung Rechnung getragen wird, daß die 5-Vol.-%-Destillationstemperatur mindestens etwa 121°C und die 95-Vol.-%-Destillationstemperatur mindestens etwa 177°C beträgt. Die Promotorflüssigkeit besteht vorzugsweise aus einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen, wobei die Destillationstemperaturen der 5 Vol.-% und der 95 Vol.-% nicht identisch sind.The promoter liquid can be a hydrocarbon, e.g. B. tetrahydronaphthalene, the distillation temperatures of 5 vol .-% and the 95 vol% are the same; d. H. the hydrocarbon has a single boiling point. In such a case, the boiling point of the hydrocarbon is at least about 177 ° C, so the requirement that the 5 vol% distillation temperature is taken into account at least about 121 ° C and the 95 vol% distillation temperature is at least about 177 ° C. The promoter fluid preferably consists of a mixture of hydrocarbons, the distillation temperatures of 5% by volume and 95% by volume are not identical.

Die Destillationstemperatur der 5 Vol.-% und der 95 Vol.-% werden zweckmäßig nach dem Verfahren ASTM No. D 86-67 oder No. D 1160 bestimmt, wobei das erstere für solche Flüssigkeiten bevorzugt ist, bei denen die 95-Vol.-%-Destillationstemperatur unterhalb 315°C liegt, während das letztere für solche über 315°C bevorzugt ist. Die Methoden zur Bestimmung dieser Temperaturen sind dem Fachmann wohl bekannt.The distillation temperature will be the 5 vol% and the 95 vol% expediently using the ASTM No. D 86-67 or No. D 1160 determines the former being preferred for such liquids, at which the 95 vol% distillation temperature is below 315 ° C , while the latter is preferred for those above 315 ° C. The methods for determining these temperatures are known to the person skilled in the art well known.

Die angegebenen Temperaturen werden auf Atmosphärendruck korrigiert.The specified temperatures are corrected to atmospheric pressure.

Als Beispiele für derartige Flüssigkeiten seien die folgenden erwähnt: Kerosin oder Kerosin-Fraktionen aus paraffinischen oder gemischten Rohölen; Mitteldestillate, Leichtgasöle und Gasölfraktionen aus paraffinischen oder gemischten Rohölen; Alkylbenzole mit Seitenketten, die zehn oder mehr Kohlenstoffatome enthalten; Paraffinkohlenwasserstoffe mit mehr als zwölf Kohlenstoffatomen; Weißöle oder Weißölfraktionen aus Rohölen; α-Olefine mit mehr als zwölf Kohlenstoffatomen; vollhydrierte Naphthaline und substituierte Naphthaline; Propylen-Oligomere (pentamer und höher); Tetrahydronaphthalin, schwere Naphtha-Fraktionen etc. Die bevorzugten Flüssigkeiten sind Kerosin-Fraktionen, Weißöle, vollhydrierte Naphthaline und substituierte Naphthaline sowie Tetrahydronaphthalin.The following may be mentioned as examples of such liquids: kerosene or kerosene fractions from paraffinic or mixed crude oils; Middle distillates, light gas oils and gas oil fractions from paraffinic or mixed crude oils; Side chain alkyl benzenes containing ten or more carbon atoms; Paraffin hydrocarbons with more than twelve carbon atoms; White oils or white oil fractions from crude oils; α- olefins with more than twelve carbon atoms; fully hydrogenated naphthalenes and substituted naphthalenes; Propylene oligomers (pentamer and higher); Tetrahydronaphthalene, heavy naphtha fractions etc. The preferred liquids are kerosene fractions, white oils, fully hydrogenated naphthalenes and substituted naphthalenes as well as tetrahydronaphthalene.

Die zur Verstärkung und Beschleunigung der Abtrennung von unlöslichen Materialien aus dem Kohleverflüssigungsprodukt benutzte Menge des flüssigen Promotors hängt davon ab, welche spezielle Flüssigkeit verwendet wird, ferner vom Kohleverflüssigungslösungsmittel und von der als Ausgangsmaterial eingesetzten Kohle, ferner von der Art, wie die Verflüssigung durchgeführt wird. Die Gesamtmenge des verwendeten flüssigen Promotors ist möglichst klein, um die Gesamtkosten des Verfahrens zu vermindern. Es wurde gefunden, daß man bei der Verwendung einer Flüssigkeit mit kontrollierten aromatischen Eigenschaften die gewünschte Abtrennung des unlöslichen Materials mit geringen Gesamtmengen des flüssigen Promotors bewirken kann. Im allgemeinen wird das Absetzen durch Schwerkraft in mindestens zwei Vorrichtungen mit einem Gewichtsverhältnis von Gesamtpromotorflüssigkeit zu Kohlelösung im Bereich von 0,3 : 1 bis 2,0 : 1; am meisten bevorzugt ist der Bereich von 0,3 : 1 bis etwa 1,5 : 1. Verwendet man die bevorzugte Promotorflüssigkeit der vorliegenden Erfindung, nämlich eine Kerosin-Fraktion mit einer 5-Vol.-%- und 95- Vol.-%-Destillationstemperatur von 210°C bzw. 260°C, so ist ein Gewichtsverhältnis von Gesamtpromotorflüssigkeit zu Kohlelösung in der Größenordnung von 0,4 : 1 bis 0,6 : 1 besonders erfolgreich. Gegebenenfalls werden auch größere Gesamtmengen der Promotorflüssigkeit verwendet, wenn man es wünscht, aber die Verwendung solch größerer Gesamtmengen ist unwirtschaftlich und führt gegebenenfalls zur Fällung oder Abscheidung von überschüssigen Mengen der gewünschten Kohleprodukte aus dem Kohleextrakt. Bei erhöhten Gesamtmengen des verwendeten flüssigen Promotors scheidet sich insbesondere eine größere Menge Asche aus der Kohlelösung ab; aber diese gesteigerte Abscheidung wird begleitet von einer gesteigerten Abscheidung der gewünschten Kohleprodukte aus der Kohlelösung. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Promotorflüssigkeit werden nicht nur die Mengen der verwendeten Lösungsmittel vermindert, sondern außerdem kann auch die Asche wirksam aus der Kohlelösung abgetrennt werden, z. B. in Mengen von mehr als 99%, ohne daß man einen übermäßigen Verlust der gewünschten Kohleprodukte hat.The for strengthening and accelerating the separation of insoluble Materials used from the coal liquefaction product The liquid promoter depends on what special liquid is used, also from the coal liquefaction solvent and of the coal used as the starting material, furthermore of the The way in which the liquefaction is carried out. The total amount of Liquid promoter used is as small as possible to keep the total cost reduce the procedure. It has been found that one when using a liquid with controlled aromatic Properties the desired separation of the insoluble material with small total amounts of the liquid promoter. Generally, gravity settling in at least two devices with a weight ratio of total promoter liquid to coal solution in the range of 0.3: 1 to 2.0: 1; at the most preferably the range is from 0.3: 1 to about 1.5: 1. Using the preferred promoter fluid of the present Invention, namely a kerosene fraction with a 5 vol .-% - and 95- Vol .-% - distillation temperature of 210 ° C or 260 ° C, is a weight ratio from total promoter liquid to coal solution in of the order of magnitude of 0.4: 1 to 0.6: 1 is particularly successful. Larger total amounts of the promoter liquid may also be used used if you wish, but the use of such Larger total quantities are uneconomical and may result for the precipitation or separation of excess quantities of the desired Coal products from the coal extract. With increased total quantities the liquid promoter used differs in particular remove a large amount of ash from the coal solution; but these increased separation is accompanied by an increased separation the desired coal products from the coal solution. By the use of the promoter liquid according to the invention not only reduces the amount of solvent used, but also the ash can also be effective from the coal solution be separated, e.g. B. in amounts of more than 99% without has an excessive loss of the desired coal products.

Kohle (z. B. bituminöse Kohle) kann auf feuchtigkeits-aschefreier Basis (MAF) etwa 5 bis 10% unlösliches Material (z. B. Fusain) enthalten; dementsprechend geht mindestens etwa 5 bis 10% der MAF-Kohle im Verfahren verloren. Bei der Gewinnung der Kohleprodukte durch ein Verflüssigungsverfahren wird der potentielle Produktverlust durch die Menge des 455°C-±-Produkts gemessen, welches aus der Kohle nicht wiedergewonnen wird; es ist nämlich diese Fraktion, welche die unlöslichen Materialien (z. B. Fusain) enthält, die aus dem festen Rückstand der Kohleentaschung nicht mehr isoliert werden kann. Gemäß vorliegender Erfindung (auf Basis einer MAF-Kohlezufuhr) kann der Produktverlust der 455°C⁺-Komponenten (auf aschefreier Basis) auf einen Wert von nicht mehr als etwa 40 Gew.-% gehalten werden, vorzugsweise nicht mehr als 25 Gew.-%. Im allgemeinen ist der Verlust der 455°C⁺-Produkte (auf Basis von MAF-Kohle) etwa 10 bis 25 Gew.-%. Außerdem enthält das reine Kohleprodukt (das extrahierte kohlenstoffhaltige Material, ohne Promotorflüssigkeit, Verflüssigungsmittel und gasförmige Produkte, im Folgenden manchmal als "Kohleprodukt" bezeichnet) weniger als etwa 1 Gew.-% unlösliches Material, im allgemeinen weniger als 0,1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-%. Die spezielle Menge unlöslichen Materials, die in Kohleprodukten anwesend sein darf, hängt von den Produktstandards ab; die Ascheentfernung wird so reguliert, daß die erforderlichen Spezifikationen erreicht werden. Auf Basis eines Illinois- Typs entspricht die Produktion eines Kohleprodukts mit weniger als 0,05 Gew.-% unlöslichen Materials einer Ascheentfernung von mindestens 99%; dem Fachmann ist es klar, daß die prozentuale Ascheentfernung zur Gewinnung eines Kohleproduktes mit der geforderten minimalen Menge an unlöslichem Material von dem ursprünglichen Aschegehalt der Kohle abhängt. Erfindungsgemäß wird daher der flüssige Promotor der Kohlelösung in einer solchen Menge zugesetzt, daß man ein Kohleprodukt erhält, in welchem das unlösliche Material in einer Menge von weniger als etwa 1 Gew.-% (vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-%) vorhanden ist, wobei der Verlust des 455°C⁺-Produktes etwa 10 bis 40 Gew.-% (vorzugsweise etwa 10 bis 25 Gew.-%) auf Basis einer MAF-Kohlezufuhr beträgt, d. h. etwa 60 bis 90 Gew.-% der MAF- Kohlezufuhr wird entweder als Gasprodukt oder als flüssiges Brennstoffprodukt wiedergewonnen.Coal (e.g. bituminous coal) can be made on a moisture-ash-free basis (MAF) contain about 5 to 10% insoluble material (e.g. fusain); accordingly, at least about 5 to 10% of the MAF coal goes lost in the proceedings. When extracting coal products through A liquefaction process becomes the potential product loss measured by the amount of the 455 ° C- ± product which comes from the coal is not recovered; it is this faction which contains the insoluble materials (e.g. Fusain) that come from the solid Coal ash removal residue can no longer be isolated. According to the present invention (based on a MAF coal feed) can the product loss of the 455 ° C⁺ components (on an ash-free basis) maintained at a value of no more than about 40% by weight preferably not more than 25% by weight. In general, the loss of the 455 ° C⁺ products (based on MAF coal) about 10 to 25 % By weight. In addition, the pure coal product (the extracted carbonaceous material, without promoter liquid, liquefier and gaseous products, sometimes referred to below as "Coal product" means less than about 1% by weight insoluble Material, generally less than 0.1% by weight, preferably less than 0.05% by weight. The special amount of insoluble material that may be present in coal products depends on the product standards from; the ash removal is regulated so that the required Specifications can be achieved. Based on an Illinois Type corresponds to the production of a coal product with less than 0.05% by weight of insoluble material with an ash removal of at least 99%; it will be apparent to those skilled in the art that the percentage ash removal to obtain a coal product with the required minimum Amount of insoluble material from the original ash content depends on the coal. The liquid promoter is therefore according to the invention added to the coal solution in such an amount that one Coal product in which the insoluble material in one Amount less than about 1% by weight (preferably less than 0.05 % By weight) is present, the loss of the 455 ° C. product approximately 10 to 40% by weight (preferably about 10 to 25% by weight) based a MAF coal feed, d. H. about 60 to 90% by weight of the MAF Coal supply is either a gas product or a liquid fuel product recovered.

Man stellt den flüssigen Promotor her, indem man ein Material mit einem Charakterisierungsfaktor unter 9,75 mit einem Material mit einem Charakterisierungsfaktor über 9,75 vermischt, vorausgesetzt, daß die Mischung einen Charakterisierungsfaktor über 9,75 und die oben beschriebenen Siedeeigenschaften hat. Die Verwendung von gemischten Materialien ist eine bequeme Weise zur Regulierung des Charakterisierungsfaktors.The liquid promoter is produced by using a material with a characterization factor below 9.75 with a material with mixed a characterization factor above 9.75, provided that the mixture has a characterization factor above 9.75 and the has boiling properties described above. The use of mixed Materials is a convenient way to regulate the Characterization factor.

Die Abtrennung des unlöslichen Materials aus dem Kohleextrakt wird im allgemeinen in jeder Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft bei einer Temperatur von etwa 149°C bis 315°C, vorzugsweise 177°C bis 260°C, durchgeführt, und zwar bei einem Druck von etwa 0 bis 35 atü, vorzugsweise 0 bis 21 atü. Gegebenenfalls verwendet man höhere Drücke, jedoch sind niedere Drücke bevorzugt. In jeder Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft wird die Menge der unten entnommenen Produkte möglichst klein gehalten, um die Verluste der schwereren Produkte hier klein zu halten. Im allgemeinen beträgt in jeder solcher Vorrichtungen die erforderliche Menge der unten entnommenen Produkte zwischen 10 und 30 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 und etwa 25 Gew.-% der Gesamtzufuhr (Verflüssigungsprodukt und Promotorflüssigkeit), die in die Vorrichtung eingeführt wird. Die Verweildauer bei diesem Absetzen liegt im allgemeinen in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 6 Stunden, vorzugsweise in einer solchen von etwa 0,5 bis 3 Stunden.The separation of the insoluble material from the coal extract will generally in any gravity settler at a temperature of about 149 ° C to 315 ° C, preferably 177 ° C to 260 ° C, carried out at a pressure of about 0 to 35 atm, preferably 0 to 21 atm. If necessary, higher ones are used Pressures, however lower pressures are preferred. In every device to settle by gravity is the amount of below removed products kept as small as possible to the losses of the to keep heavier products small here. Generally in each of such devices the required amount of those removed below Products between 10 and 30 wt .-%, preferably between 20 and about 25% by weight of the total feed (liquefaction product and Promoter liquid) which is introduced into the device. The Residence time in this weaning is generally in the Of the order of about 0.5 to 6 hours, preferably in one those of about 0.5 to 3 hours.

Das Absetzen durch Schwerkraft wird vorzugsweise in zwei Vorrichtungen ausgeführt. Jedoch können gegebenenfalls drei, vier oder mehrere solcher Vorrichtungen zum Absetzen durch Schwerkraft verwendet werden.Gravity settling is preferably done in two devices executed. However, three, four or more may be used such devices are used for gravity settling will.

Bei einer Verfahrensweise der vorliegenden Erfindung wird ein größerer Teil der frischen Gesamtpromotorflüssigkeit in die erste Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft geleitet, wobei der verbleibende Teil der frischen Gesamtpromotorflüssigkeit in die restlichen Vorrichtungen zum Absetzen durch Schwerkraft geleitet wird. Wenn man zwei solche Vorrichtungen verwendet, beträgt das Gewichtsverhältnis der frischen Promotorflüssigkeit, die in die erste Vorrichtung geleitet wird, zu dem Kohleverflüssigungsprodukt etwa 0,2 : 1 bis 0,7 : 0, und das Gewichtsverhältnis der frischen Promotorflüssigkeit, die in die zweite Vorrichtung geleitet wird, zu dem Kohleverflüssigungsprodukt beträgt etwa 0,1 : 1 bis 0,3 : 1, wobei der größere Teil der frischen Gesamtpromotorflüssigkeit in die erste Vorrichtung geleitet wird.In one method of the present invention a larger part of the total fresh promoter liquid is in guided by gravity to the first device, wherein the remaining part of the fresh total promoter liquid into the remaining gravity settling devices becomes. When using two such devices, is the weight ratio of the fresh promoter liquid, which in the first device is directed to the coal liquefaction product about 0.2: 1 to 0.7: 0, and the weight ratio of the fresh Promoter liquid which is fed into the second device to the coal liquefaction product is about 0.1: 1 to 0.3: 1, most of the fresh total promoter liquid in the first device is directed.

Bei einer anderen Verfahrensweise der vorliegenden Erfindung wird das Kohleverflüssigungsprodukt vor dem Vermischen mit der Promotorflüssigkeit behandelt, um mindestens diejenigen Komponenten abzutrennen, deren Destillationstemperatur unter der 95-Vol.-%-Destillationstemperatur der Promotorflüssigkeit liegt. Auf diese Weise ist das Kohleverflüssigungsprodukt frei von Komponenten, die innerhalb des Bereichs der in der Promotorflüssigkeit anwesenden Substanzen sieden, wodurch die anschließende Wiedergewinnung der Promotorflüssigkeit aus dem Kohleverflüssigungsprodukt erleichtert wird.Another method of the present invention becomes the coal liquefaction product before mixing with the promoter liquid treated to at least those components separate, the distillation temperature below the 95 vol .-% - distillation temperature of the promoter liquid. In this way The coal liquefaction product is free from components within the range of substances present in the promoter liquid boil, causing the subsequent recovery of the promoter fluid relieved from the coal liquefaction product becomes.

Die Erfindung wird nun näher anhand der Zeichnung erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Gemahlene oder pulverisierte Kohle (im allgemeinen bituminöse, subbituminöse Kohle oder Lignit, vorzugsweise bituminöse Kohle) wird durch die Leitung 10 in die Kohleauflösungs- und Aufschlämmungszone 11 geleitet, gleichzeitig mit dem Kohleverflüssigungslösungsmittel in Leitung 12. Als Kohleverflüssigungslösungsmittel kann man jedes für diesen Zweck bekannte Lösungsmittel verwenden einschließlich Wasserstoff-Donor-Lösungsmittel, Nicht-Wasserstoff-Donor-Lösungsmittel und Mischungen derselben.Ground or powdered coal (generally bituminous, sub-bituminous coal or lignite, preferably bituminous coal) is passed through line 10 into the coal dissolving and slurry zone 11 , simultaneously with the coal liquefying solvent in line 12 . Any solvent known for this purpose can be used as the coal liquefaction solvent, including hydrogen donor solvent, non-hydrogen donor solvent and mixtures thereof.

Man verwendet ein Kohleverflüssigungslösungsmittel vom Kp 315°C bis 482°C, welches aus dem Kohleverflüssigungsprodukt wiedergewonnen und vorher keiner Hydrierung unterworfen wurde. Man gibt das Lösungsmittel in einer für die gewünschte Verflüssigung ausreichenden Menge zur Kohle, im allgemeinen setzt man eine solche Menge zu, daß das Gewichtsverhältnis Lösungsmittel zu Kohle etwa 1 : 1 bis 20 : 1 beträgt, vorzugsweise etwa 1,5 : 1 bis 5 : 1.A coal liquefaction solvent from bp 315 ° C to is used 482 ° C, which is recovered from the coal liquefaction product and has not previously been subjected to hydrogenation. The solvent is added sufficient for the desired liquefaction Quantity to coal, generally such an amount is added that the weight ratio of solvent to coal is about 1: 1 to 20: 1 is preferably about 1.5: 1 to 5: 1.

Eine Kohlepaste wird aus der Zone 11 durch die Leitung 13 abgezogen und die Kohleverflüssigungszone 14 eingeführt, in der die Kohle in bekannter Weise in flüssige Produkte umgewandelt wird. Die Verflüssigungszone 14 wird bekannterweise betrieben, katalytisch oder nicht katalytisch, in Anwesenheit oder Abwesenheit von Wasserstoff. Die Hydrierung kann in einem festen oder flüssigen Katalysatorbett oder in einem expandierten bzw. aufschäumenden Bett durchgeführt werden. Wie bereits erwähnt, wird die Kohleverflüssigung in Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt. Die Hydrierung steigert die Ausbeute der Kohleprodukte und vermindert den Schwefel- und Stickstoffgehalt des gewonnenen flüssigen Kohleprodukts. Die Verflüssigung wird vorzugsweise in einem nach oben aufgeschäumten Bett durchgeführt, wie es in der US-PS Nr. 29 87 465 (Johanson) beschrieben ist. Die Kohleverflüssigungszone enthält Vorrichtungen zur Gewinnung der verschiedenen gasförmigen Produkte.A coal paste is withdrawn from zone 11 through line 13 and the coal liquefaction zone 14 is introduced, in which the coal is converted into liquid products in a known manner. The liquefaction zone 14 is known to be operated, catalytically or non-catalytically, in the presence or absence of hydrogen. The hydrogenation can be carried out in a solid or liquid catalyst bed or in an expanded or foaming bed. As already mentioned, coal liquefaction is carried out in the presence of hydrogen. The hydrogenation increases the yield of the coal products and reduces the sulfur and nitrogen content of the liquid coal product obtained. The liquefaction is preferably carried out in an up-foamed bed as described in U.S. Patent No. 2,987,465 (Johanson). The coal liquefaction zone contains devices for extracting the various gaseous products.

Ein Kohleverflüssigungsprodukt, bestehend aus einem flüssigen Kohleextrakt von gelösten kohlenstoffhaltigen Materialien in dem Kohleverflüssigungslösungsmittel und unlöslichem Material (Asche und ungelöste Kohle), wird aus der Kohleverflüssigungszone 14 durch die Leitung 15 abgezogen und in eine Abtrennungszone 16 geleitet, um aus dem Kohleverflüssigungsprodukt mindestens diejenigen Materialien abzutrennen, deren Siedetemperatur unter der 95-Vol.-%-Destillationstemperatur der Flüssigkeit liegt, die zur Beschleunigung und Verstärkung der Abtrennung der unlöslichen Materialien verwendet wird. Die Abtrennungszone 16 kann eine Verdampfungskammer oder einen Verdampfungsturm (Atmosphärendruck oder Vakuum) enthalten; im speziellen Fall dient die Abtrennungszone 16 zur Abtrennung von Komponenten mit einem Siedepunkt bis zu etwa 315°C.A coal liquefaction product consisting of a liquid coal extract of dissolved carbonaceous materials in the coal liquefaction solvent and insoluble material (ash and undissolved coal) is withdrawn from the coal liquefaction zone 14 through line 15 and passed into a separation zone 16 to separate at least those materials from the coal liquefaction product whose boiling temperature is below the 95 vol.% distillation temperature of the liquid used to accelerate and enhance the separation of the insoluble materials. The separation zone 16 may include an evaporation chamber or tower (atmospheric pressure or vacuum); in the special case, the separation zone 16 is used to separate components with a boiling point up to about 315 ° C.

Das Kohleverflüssigungsprodukt, welches frei von Komponenten mit einem Siedepunkt bis zu etwa 315°C ist, wird durch die Leitung 17 aus der Abtrennzone 16 abgezogen und mit einem ersten Teil der Gesamtmenge der Promotorflüssigkeit in Leitung 18 vermischt. Die Promotorflüssigkeit hat kontrollierte aromatische Eigenschaften, d. h. der Charakterisierungsfaktor hat einen Wert, der im allgemeinen mindestens 0,25 Einheiten größer ist als der Charakterisierungsfaktor des Kohleverflüssigungslösungsmittels. Im speziellen Fall besteht die Promotorflüssigkeit aus einer Kerosinfraktion, bei der die 5- Vol.-%- und die 95-Vol.-%-Destillationstemperaturen in den Bereich von etwa 210°C bis 260°C fallen und die sich von einem naphthenischen oder parafinischen Destillat ableitet. The coal liquefaction product, which is free of components with a boiling point up to about 315 ° C., is withdrawn from the separation zone 16 through the line 17 and mixed with a first part of the total amount of the promoter liquid in line 18 . The promoter liquid has controlled aromatic properties, ie the characterization factor has a value which is generally at least 0.25 units greater than the characterization factor of the coal liquefaction solvent. In the special case, the promoter liquid consists of a kerosene fraction in which the 5% by volume and the 95% by volume distillation temperatures fall in the range from approximately 210 ° C. to 260 ° C. and which differ from a naphthenic or paraffinic distillate.

Der kombinierte Strom des Kohleverflüssigungsprodukts und der Promotorflüssigkeit in Leitung 22 wird in die Abtrennzone 23 geleitet, die aus den zwei Vorrichtungen zum Absetzen durch Schwerkraft 24 und 25 besteht. Selbstverständlich kann die Abtrennzone 23 aus mehr als zwei Vorrichtungen zum Absetzen durch Schwerkraft bestehen.The combined stream of coal liquefaction product and promoter liquid in line 22 is directed to separation zone 23 , which consists of the two gravity settling devices 24 and 25 . Of course, the separation zone 23 can consist of more than two devices for settling by gravity.

Der kombinierte Strom in Leitung 22 wird in die Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft 24 geleitet, in welcher der kombinierte Strom in einen feststoffarmen Überlauf, der durch Leitung 26 abgezogen wird, und in einen feststoffreichen unten entnommenen Strom geteilt wird, der durch Leitung 27 abgezogen wird.The combined stream in line 22 is fed into the gravity settler 24 in which the combined stream is divided into a low solids overflow drawn off by line 26 and a high solids stream taken off below line 27 which is withdrawn .

Der Überlauf in Leitung 26 wird gründlich mit dem verbleibenden Teil der Gesamtmenge der Promotorflüssigkeit in Leitung 28 gemischt und der kombinierte Strom wird in die Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft 25 geleitet, in welcher der Strom in einen im wesentlichen feststofffreien Überlauf, der durch Leitung 31 abgezogen wird und in einen feststoffreichen durch Leitung 32 abgezogenen unteren Strom geteilt wird. The overflow in line 26 is thoroughly mixed with the remaining portion of the total amount of promoter liquid in line 28 and the combined stream is directed to the gravity settler 25 , in which the stream is drawn into a substantially solids-free overflow which is withdrawn through line 31 and is divided into a solids-rich lower stream drawn off by line 32 .

Der Überlauf in Leitung 31 wird in eine Wiedergewinnungszone 41 eingeleitet, um Promotorflüssigkeit und verschiedene Fraktionen des Kohleextraktes zu gewinnen. Die Wiedergewinnungszone 41 besteht aus einer oder mehreren Fraktionierkolonnen, um verschiedene Fraktionen aus dem Produkt zu destillieren. Im speziellen Fall wird die Wiedergewinnungszone so betrieben, daß man eine erste Fraktion erhält, welche 5-Vol.-%-Destillationstemperaturen von 210°C bis 260°C hat und als Promotorflüssigkeit zur Verstärkung und Beschleunigung der Abtrennung von festem Material aus dem Kohleverflüssigungsprodukt verwendet wird; von der zweiten Fraktion (315°C bis 482°C) kann ein Teil als Kohleverflüssigungslösungsmittel in Leitung 12 verwendet werden, während ein weiterer Teil als Produkt isoliert wird. Der Rest (+482°C) mit niedrigem Asche- und vermindertem Schwefelgehalt kann als Brennstoff verwendet oder einer weiteren Behandlung unterworfen werden. Die in der Wiedergewinnungszone gewonnene Promotorflüssigkeit wird in den Leitungen 18 und 22 verwendet, wobei gegebenenfalls durch Leitung 42 neue Flüssigkeit nachgefüllt wird.The overflow in line 31 is fed into a recovery zone 41 to recover promoter liquid and various fractions of the coal extract. The recovery zone 41 consists of one or more fractionation columns in order to distill different fractions from the product. In the special case, the recovery zone is operated in such a way that a first fraction is obtained which has 5% by volume distillation temperatures of 210 ° C. to 260 ° C. and is used as a promoter liquid to enhance and accelerate the separation of solid material from the coal liquefaction product becomes; part of the second fraction (315 ° C to 482 ° C) can be used as a coal liquefaction solvent in line 12 , while another part is isolated as a product. The rest (+ 482 ° C) with low ash and reduced sulfur content can be used as fuel or subjected to further treatment. The promoter liquid obtained in the recovery zone is used in lines 18 and 22 , with new liquid possibly being added through line 42 .

Der unten entnommene Strom, welcher dispergiertes unlösliches Material enthält, wird aus den Vorrichtungen zum Absetzen durch Schwerkraft 24 und 25 entfernt, in Leitung 51 vermischt und in eine Abdampfzone 52 eingeleitet, in der Material, das unter etwa 482°C siedet, abgedampft und durch die Leitung 53 in die Wiedergewinnungszone 41 eingeführt wird. Der aschereiche Bodensatz aus der Abdampfzone wird in Leitung 54 sodann der Kalzinierung oder Verkokung zugeführt. Auch kann man einen Teil dieses Bodensatzes als Brennstoff für die Anlage einsetzen. Dem Fachmann sind diese Verwendungsarten und weitere geläufig. Nach der vorliegenden Erfindung enthält der Bodensatz aus der Abdampfzone in Leitung 54 etwa 10 bis 40 Gew.-% der MAF-Kohle. Außerdem enthält das Kohleprodukt (das aus den Zonen 16 und 41 gewonnene Produkt mit Ausnahme des Verflüssigungslösungsmittels und der Promotorflüssigkeit) weniger als 1 Gew.-% unlösliches Material, vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-%.The stream withdrawn below, which contains dispersed insoluble material, is removed from the gravity settling devices 24 and 25 , mixed in line 51 and introduced into an evaporation zone 52 , in which material boiling below about 482 ° C is evaporated and passed through line 53 is inserted into recovery zone 41 . The ash-rich sediment from the evaporation zone is then fed to the calcination or coking in line 54 . Part of this sediment can also be used as fuel for the system. These types of use and others are familiar to the person skilled in the art. According to the present invention, the sediment from the evaporation zone in line 54 contains about 10 to 40% by weight of the MAF coal. In addition, the coal product (the product obtained from zones 16 and 41 with the exception of the liquefying solvent and the promoter liquid) contains less than 1% by weight of insoluble material, preferably less than 0.05% by weight.

In den folgenden Beispielen ist die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail in the following examples:

example 1

11,4 l pro Stunde bei 93°C (12,6 kg/h) eines Kohleverflüssigungsproduktes, das 9,0 Gew.-% Asche enthält und bei Atmosphärendruck einen Anfangssiedepunkt von etwa 304°C hat, werden ununterbrochen aus einem 1895-l-Mischungstank in eine Zone gepumpt, die in erster Stufe innerhalb derselben mischt und bei 288°C ± betrieben wird. Ein 210°C bis 260°C Nominalkerosindestillat mit einem Charakterisierungsfaktor von 11,8±0,1 wird gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 8,7 l/h bei Raumtemperatur (7,3 kg/h) in die oben erwähnte Mischungszone geleitet. Die gründlich gemischte Mischung aus der Mischungszone wird ununterbrochen in eine 60,6 l erhitzte Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft geleitet, die bei 288°C und einem Druck von 9,1 atü betrieben wird.11.4 l per hour at 93 ° C (12.6 kg / h) of a coal liquefaction product, which contains 9.0% by weight of ash and at atmospheric pressure has an initial boiling point of about 304 ° C pumped from an 1895 liter mixing tank into a zone that is in the first Stage mixes within the same and is operated at 288 ° C ±. A 210 ° C to 260 ° C nominal kerosene distillate with a characterization factor of 11.8 ± 0.1 is simultaneously at a speed of 8.7 l / h at room temperature (7.3 kg / h) in the above Mixing zone directed. The thoroughly mixed mixture of The mixing zone is continuously placed in a 60.6 liter heated device to settle by gravity, which at 288 ° C and is operated at a pressure of 9.1 atü.

Ein teilweise entaschter, oben entnommener Produktstrom und ein aschereicher unten entnommener Produktstrom wird ununterbrochen aus der erhitzten ersten Stufenvorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft abgezogen. Der unten entnommene Strom aus der ersten Stufenabsetzvorrichtung wird auf etwa 149°C abgekühlt und in einem Erststufenskalentank gesammelt. Im Durchschnitt werden etwa 12,7 kg des unten entnommenen ersten Stufenprodukts pro 45,4 kg der Gesamtzufuhr der ersten Stufenvorrichtung abgezogen. Der Aschegehalt einer zusammengesetzten Probe des oben entnommenen ersten Stufenproduktes und des unten entnommenen ersten Stufenproduktes beträgt etwa 1,0 Gew.-% bzw. 17,7 Gew.-%.A partially deashed product stream removed above and a Ash-rich product stream taken out below is continuously out the heated first stage device for settling by gravity deducted. The current drawn below from the first step settling device is cooled to about 149 ° C and in a first stage scale tank collected. On average, about 12.7 kg of the first stage product taken below per 45.4 kg of total intake deducted from the first stage device. The ash content of a composite Sample of the first stage product taken above and the first stage product taken out below is about 1.0 % By weight or 17.7% by weight.

Das oben entnommene Produkt (1,0 Gew.-% Asche) aus der ersten Stufenvorrichtung zum Absetzen wird ununterbrochen in eine Zone geleitet, die in zweiter Stufe mischt und bei 288±12°C betrieben und in der es ununterbrochen mit zusätzlich 2,3 l/h (1,8 kg/h) eines Kerosindestillates gemischt wird. Das verwendete Kerosindestillat ist in der Zusammensetzung identisch mit dem Kerosindestillat, das in der ersten Stufenmischungszone zugefügt wird. Das Gemisch aus der zweiten Stufenmischungszone wird in einer 60,6 l erhitzten zweiten Stufenvorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft gemischt, die bei 288±12°C und einem Druck von 9,1 atü betrieben wird.The product removed above (1.0 wt% ash) from the first stage device for weaning is continuously led into a zone, which mixes in the second stage and operated at 288 ± 12 ° C and in which continuously with an additional 2.3 l / h (1.8 kg / h) of a kerosene distillate is mixed. The kerosene distillate used is identical in composition to the kerosene distillate, which in is added to the first stage mixing zone. The mixture of the second stage mixing zone is heated in a 60.6 l second Step device for gravity settling mixed at 288 ± 12 ° C and a pressure of 9.1 atü is operated.

Ein im wesentlichen aschefreies oben entnommenes Produkt und ein aschereiches unten entnommenes Produkt werden gleichzeitig und ununterbrochen aus der zweiten Stufenvorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft abgezogen. Der unten entnommene zweite Stufenstrom wird auf 149°C abgekühlt und in einem zweiten Stufenskalentank gesammelt. Im Durchschnitt wird etwa 3,5 kg pro Stunde des unten entnommenen zweiten Stufenproduktes in einem solchen zweiten Stufenskalentank gesammelt. Das oben entnommene zweite Stufenprodukt wird auf etwa 93°C gekühlt und in einem 1895 l gerührten Speichertank gelagert. Der Aschegehalt der zusammengesetzten Probe des oben entnommenen zweiten Stufenproduktes, das aus dem gerührten 1895-l-Speichertank abgezogen wird, beträgt 0,01 Gew.-%. Der in diesem Beispiel beschriebene Entaschungsversuch endete nach etwa 72 Betriebsstunden.A substantially ash-free product removed above and a Ash-rich product taken out below are simultaneously and continuously from the second stage device for settling Gravity subtracted. The second step current taken below is cooled to 149 ° C and collected in a second graduated scale tank. On average, about 3.5 kg per hour is taken from the bottom second stage product in such a second stage scale tank collected. The second stage product taken above becomes about Chilled to 93 ° C and stored in a 1895 l stirred storage tank. The ash content of the composite sample taken from the above second stage product, which comes from the stirred 1895 l storage tank deducted is 0.01 wt .-%. The one described in this example Deashing attempt ended after about 72 hours of operation.

Example 2 (comparative example)

11,4 l pro Stunde bei 93°C (12,6 kg/h) des Kohleverflüssigungsproduktes in Beispiel 1 werden ununterbrochen aus einem 1895-l-Mischungstank in eine Zone gepumpt, in der gemischt wird und die bei 288±12°C betrieben wird. Ein 210°C- bis 260°C-Nominalkerosindestillat mit einem Charakterisierungsfaktor von 11,8±0,1 wird gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 11 l/h bei Raumtemperatur (9,1 kg/h) in die oben genannte Mischungszone geleitet. Die gründlich gemischte Mischung aus der Mischungszone wird ununterbrochen in eine 60,6 l erhitzte Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft geleitet, die bei 260±12°C und einem Druck von 9,1 atü betrieben wird.11.4 l per hour at 93 ° C (12.6 kg / h) of the coal liquefaction product in Example 1 are continuously from an 1895 liter mix tank pumped into a zone where mixing takes place and which at 288 ± 12 ° C is operated. A 210 ° C to 260 ° C nominal kerosene distillate with a characterization factor of 11.8 ± 0.1 at the same time at a rate of 11 l / h at room temperature (9.1 kg / h) in the above-mentioned mixing zone. The thoroughly mixed mixture from the mixing zone is continuously into a 60.6 liter heated gravity settling device conducted, which operated at 260 ± 12 ° C and a pressure of 9.1 atü becomes.

Ein im wesentlichen aschefreies oben entnommenes Produkt und ein aschereicher unten entnommener Produktstrom werden ununterbrochen aus der erhitzten Vorrichtung zum Absetzen durch Schwerkraft abgezogen. Jeder Abflußstrom aus der Absetzvorrichtung wird auf etwa 93°C gekühlt und in getrennten Skalentankvorrichtungen gesammelt. Im Durchschnitt werden etwa 20,4 kg des unten entnommenen Produktes pro 45,4 kg der gesamten Zufuhr der Absetzvorrichtung abgezogen. Der oben beschriebene Entaschungsversuch endete, nachdem etwa 181,4 kg des aschereichen zusammengesetzten unten entnommenen Stromes in dem Skalentank für diesen unten entnommenen Strom gesammelt war. Repräsentative zusammengesetzte 7,6-l-Proben des oben entnommenen Stromes werden aus dem Skalentank für den Überlauf abgezogen und der Aschegehalt analysiert. Der Aschegehalt des zusammengesetzten oben entnommenen Stromes und des unten entnommenen Produktes, die während dem Entaschungsversuch gesammelt werden, beträgt 0,04 Gew.-% bzw. 12,5 Gew.-%. Die Qualität des oben entnommenen Produktes (Aschegehalt) ist in diesem Beispiel reiner als bei der ersten Stufe des Zweistufenentaschungsverfahrens, das in Beispiel 1 beschrieben wurde.A substantially ash-free product removed above and a Ash-rich product stream taken from below are uninterrupted withdrawn from the heated gravity settling device. Each drain stream from the settling device becomes approximately Chilled to 93 ° C and collected in separate scale tank devices. On average, about 20.4 kg of the product taken out below subtracted per 45.4 kg of the total feed of the settling device. The ash removal attempt described above ended after about 181.4 kg of the ash rich composite stream taken below collected in the scale tank for this current drawn below was. Representative composite 7.6 L samples of the above Electricity is withdrawn from the scale tank for the overflow and analyzed the ash content. The ash content of the composite the current drawn above and the current drawn below Product collected during the ash removal attempt is 0.04 wt% and 12.5 wt%, respectively. The quality of the product removed above (ash content) is in this Example purer than in the first stage of the two-stage ash removal process, that was described in Example 1.

Jedoch wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren insgesamt ein reineres Produkt erzielt, wie im erfindungsgemäßen Beispiel 1 ersichtlich. Es zeigt sich überraschenderweise, daß bei Zugabe der gleichen Menge an Promotorflüssigkeit in zwei Stufen eine bessere Abtrennung erreicht wird als bei Einsatz der gleichen Menge an Promotorflüssigkeit in einer Stufe.However, according to the method of the invention as a whole achieved a purer product, as in the invention Example 1 can be seen. It surprisingly shows that when adding the same amount of promoter liquid in two steps better separation is achieved than with Use the same amount of promoter fluid in one Step.

Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung eines Überlaufproduktes, das einen niedrigen Aschegehalt hat; z. B. weniger als 0,04 Gew.-%.The present invention is particularly advantageous in the Manufacture of an overflow product that has a low Has ash content; e.g. B. less than 0.04 wt .-%.

Claims

1. A method for separating insoluble material from a carbon-containing material consisting of carbon-soluble materials dissolved in insoluble material and in a coal liquefaction solvent in a gravity settling zone, in which the coal liquefaction product and a liquid promoter are introduced into the gravity settling zone, the liquid promoter is a 5 vol. % Distillation temperature of at least 121 ° C and a 95 vol.% Distillation temperature of at least 177 ° C and not more than 400 ° C, furthermore has a characterization factor K of at least 9.75, where T _B = the average molar boiling point (° Rankine) G = the specific gravity (15.6 ° C / 15.6 ° C) and this characterization factor is greater than that of the coal liquefaction solvent and the weight ratio of liquid promoter to coal liquefaction product 0.3: 1 to 2.0: 1, and the gravitational deposition is carried out at a temperature of 149 to 315 ° C and an overpressure of 0-35 bar, according to patent 23 55 606, characterized in that
that the coal liquefaction product is introduced into a separation zone which contains at least two gravity settling devices,
that the coal liquefaction product is introduced into the first gravity settling device and the overflow from this gravity settling device is directed into the next gravity settling device and
that a sufficient amount of fresh promoter liquid is introduced into each gravity settler to obtain a clean overflow from the last gravity settler that is free of insoluble material.

2. The method according to claim 1, characterized in that
that such a quantity of a promoter liquid is introduced into the gravity settling device,
that the weight ratio of total promoter liquid to coal solution is between 0.1: 1 and 1.5: 1.

3. The method according to claim 1 to 2, characterized, that in the gravity settler a promoter is introduced, its 5 vol.% distillation temperature is at least 154 ° C.

4. The method according to claim 3, characterized, that in the gravity settling device a promoter liquid is initiated, the 5 vol.% distillation temperature of 210 ° C and a 95 vol. Percent distillation temperature of no more than 260 ° C.